산화아연 (ZnO)은 3.37 eV의 큰 직접 전이형 밴드 갭과 60 meV의 큰 엑시톤 (exciton) 결합 에너지를 가지고 있는 반도체이다. 이러한 강한 엑시톤 결합 에너지는 실온에서의 ...
산화아연 (ZnO)은 3.37 eV의 큰 직접 전이형 밴드 갭과 60 meV의 큰 엑시톤 (exciton) 결합 에너지를 가지고 있는 반도체이다. 이러한 강한 엑시톤 결합 에너지는 실온에서의 열 에너지 보다 훨씬 큰 것으로 실온에서 효율적으로 자외선 영역의 빛을 낼 수 있다. 본 연구에서는 육각 판, 육각 뿔, 막대 모양의 산화아연 (ZnO)을 비 가수성 졸 (sol) - 겔 (gel) 에스터제거 반응을 통해서 합성하였다. 표준 shlenk 방법 (standard shlenk technique)을 이용하여 배위 리간드로 각각 TOPO, HDA, TDPA 존재 하에서 zinc acetate와 1,12-dodecanediol 사이의 에스터 제거 반응을 통해 각각, 육각 뿔 (100 nm), 육각 판 (80 nm), 막대모양 (5 nm X 30 nm)의 산화아연 나노 결정을 합성하였다. 그 중 막대 모양의 산화아연 나노 결정은 양자 제한 효과에 의해 청색 전이 현상이 나타나며 여기 강도에 따른 방출 세기도 효율적인 것으로 나타났다. 끝으로 두 가지 형태의 산화아연 나노 입자 (하나는 TOPO를 사용한 육각 뿔 모양이며, 다른 하나는 HDA를 사용한 육각 판 모양이다.)를 펨토초 (femtosecond) 레이저를 이용하여 실험한 결과, 크기와 형태의 차이에 더해, PL 스펙트럼 (photoluminescence spectra)이 현저히 달랐고, 이는 결함 상태 (defect state)와 관련된 것이다.
산화아연 (ZnO)은 3.37 eV의 큰 직접 전이형 밴드 갭과 60 meV의 큰 엑시톤 (exciton) 결합 에너지를 가지고 있는 반도체이다. 이러한 강한 엑시톤 결합 에너지는 실온에서의 열 에너지 보다 훨씬 큰 것으로 실온에서 효율적으로 자외선 영역의 빛을 낼 수 있다. 본 연구에서는 육각 판, 육각 뿔, 막대 모양의 산화아연 (ZnO)을 비 가수성 졸 (sol) - 겔 (gel) 에스터 제거 반응을 통해서 합성하였다. 표준 shlenk 방법 (standard shlenk technique)을 이용하여 배위 리간드로 각각 TOPO, HDA, TDPA 존재 하에서 zinc acetate와 1,12-dodecanediol 사이의 에스터 제거 반응을 통해 각각, 육각 뿔 (100 nm), 육각 판 (80 nm), 막대모양 (5 nm X 30 nm)의 산화아연 나노 결정을 합성하였다. 그 중 막대 모양의 산화아연 나노 결정은 양자 제한 효과에 의해 청색 전이 현상이 나타나며 여기 강도에 따른 방출 세기도 효율적인 것으로 나타났다. 끝으로 두 가지 형태의 산화아연 나노 입자 (하나는 TOPO를 사용한 육각 뿔 모양이며, 다른 하나는 HDA를 사용한 육각 판 모양이다.)를 펨토초 (femtosecond) 레이저를 이용하여 실험한 결과, 크기와 형태의 차이에 더해, PL 스펙트럼 (photoluminescence spectra)이 현저히 달랐고, 이는 결함 상태 (defect state)와 관련된 것이다.
ZnO is a direct band gap semiconductor with a large band gap of 3.37 eV and a large exciton binding energy of 60 meV. This large exciton binding energy, which is much larger than thermal energy at room temperature, can ensure an efficient UV-blue emission at room temperature. We synthesize of ZnO na...
ZnO is a direct band gap semiconductor with a large band gap of 3.37 eV and a large exciton binding energy of 60 meV. This large exciton binding energy, which is much larger than thermal energy at room temperature, can ensure an efficient UV-blue emission at room temperature. We synthesize of ZnO nanoparticles with hexagonal cone (100 nm), hexagonal plate (80 nm) and rod shapes (5 nm X 30 nm) via non-hydrolytic ester elimination sol-gel reactions. ZnO nanoparticles were synthesized from the reaction of zinc acetate with 1, 12-dodecandiol in the presence of trioctylphosphine oxide, 1-hexadecylamine, and tetradecylphosphonic acid. In the case of ZnO nanorods, a blue-shift of PL spectra is observed because of quantum confinement effects. The wavelengths and intensities of visible emission strongly depend on preparation methods. Hexagonal cones synthesized with TOPO present UV and green emission around 500 nm, which originate from exciton states and defect states, respectively. Blue emission around 440 nm is observed in hexagonal plates prepared with HDA, where two defect states are found to be responsible for the emission by time-resolved photoluminescence spectra.
ZnO is a direct band gap semiconductor with a large band gap of 3.37 eV and a large exciton binding energy of 60 meV. This large exciton binding energy, which is much larger than thermal energy at room temperature, can ensure an efficient UV-blue emission at room temperature. We synthesize of ZnO nanoparticles with hexagonal cone (100 nm), hexagonal plate (80 nm) and rod shapes (5 nm X 30 nm) via non-hydrolytic ester elimination sol-gel reactions. ZnO nanoparticles were synthesized from the reaction of zinc acetate with 1, 12-dodecandiol in the presence of trioctylphosphine oxide, 1-hexadecylamine, and tetradecylphosphonic acid. In the case of ZnO nanorods, a blue-shift of PL spectra is observed because of quantum confinement effects. The wavelengths and intensities of visible emission strongly depend on preparation methods. Hexagonal cones synthesized with TOPO present UV and green emission around 500 nm, which originate from exciton states and defect states, respectively. Blue emission around 440 nm is observed in hexagonal plates prepared with HDA, where two defect states are found to be responsible for the emission by time-resolved photoluminescence spectra.
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